己二酸的合成工艺研究进展分析

摘 要：己二酸作为重要二元羧酸，已经被广泛应用于化学、医药等众多领域。加强己二酸研究，提升己二酸合成质量与效率已经成为己二酸生产的客观需求与必然趋势。基于此，本文从己二酸基本性质出發，就己二酸合成工艺研究进展进行了简要分析，明确己二酸合成工艺呈多样化发展态势，并逐渐趋向绿色化发展。

关键词：己二酸;合成工艺;生物氧化合成法

0 引言

基于己二酸使用量、需求量的不断增加，如何利用行之有效的己二酸合成工艺，提升己二酸生产质量与效率，推动己二酸生产市场化、工业化发展成为己二酸制造企业以及相关工作人员思考的重点问题。对此，有必要加强己二酸合成工艺研究，对当前己二酸合成工艺情况与发展趋势具有明确认识，便于合成工艺不断创新，实现己二酸供给需求的有效满足。

1 己二酸基本性质分析

己二酸（Adipic acid）又被称之为“肥酸”，是一种能够和二元胺、二元醇等发生反应，生成高分子聚合物的有机二元酸。其分子式为“C6H10O4”，分子量为“146.14”，属单斜晶体，通常呈白色结晶体或者是结晶性粉末状[1]。己二酸的水溶解性较强，一般在25℃下溶解度达到2.3g（100mL）-1，随着温度的不断升高，溶解度提升，最高可达到160g（100mL）-1。除溶解于水外，己二酸也可溶解于醚、醇、丙酮、环己烷等中。由于己二酸具备羧基，故可发生成盐反应、酰胺化反应以及酯化反应。其应用价值显著，如合成纤维、制备润滑油添加剂、作为食品添加剂、制备聚氨酯、制备、己二酰胺等。随着己二酸应用范围的不断扩大，其使用量、需求量日渐增多。在此背景下，加大己二酸合成工艺研究力度，推动其工业化、市场化发展进程，势在必行。

2 己二酸合成工艺研究进展分析

基于己二酸理论与实践研究的不断深入，己二酸合成工艺呈现出多样化发展态势。与此同时，己二酸合成工艺在己二酸理论研究与科学技术驱动下，为更好适应节能环保大环境，取向绿色化发展。

2.1 己二酸合成工艺之传统工艺

在己二酸生产过程中，苯酚法是应用最早的己二酸合成工艺，由美国杜邦公司于上世纪三十年代提出。即以苯酚为原料，在Ni-Al2O3的催化作用下，让苯酚与氢有机结合，生成环乙醇。并在此基础上，对环乙醇进行脱氢处理，得到环己酮，通过空气氧化实现己二酸的有效获得。该方法优势在于：技术成熟度高，获得的己二酸品质好且不会对材料产生腐蚀性损伤。但由于苯酚多来源于煤焦油，获得苯酚所需花费的费用相对较高。因此，该己二酸合成工艺适用于苯酚获取容易，原材料丰富地区。目前，该方法已经被其他己二酸合成工艺所取代，或有部分国家的少数工厂利用该方法进行己二酸的生产。

在苯酚法之后，环己烷空气氧化法逐渐应用于己二酸工业生产中。即以石油苯或者是焦油苯为原材料，在催化剂作用下生成环己烷。与此同时，利用空气氧化进行环己醇与环己酮混合物（通常被称之为“KA油”）的合成。并在此基础上，以硝酸（质量分数一般在50%～60%之间）为氧化剂，以铜、钒等为催化剂，使KA油在一定条件作用下转化为己二酸。该方法的优势在于：技术成熟度相对较高，水资源利用率高;该方法的缺点在于：操作流程相对复杂、己二酸生产成本高、对生产设备存在腐蚀威胁、易产生氮氧化物（包括一氧化氮、二氧化氮等）污染空气，破坏环境[2]。

2.2 己二酸合成工艺之新兴工艺

为保证己二酸合成质量，降低己二酸生产成本，改善环己烷空气氧化法存在的环境污染问题。众多学者、科研人员、己二酸成产企业加大了己二酸合成工艺研究力度，对传统己二酸合成工艺进行改进与创新。二十世纪八十年代，环己醇合成己二酸的方法得以产生，相对环己烷空气氧化法而言，在己二酸回生产质量、己二酸合成催化剂回收、生产安全、苯损耗等方面存在一定优势。但在实践工作中，由于环己醇合成法需要以硝酸为氧化剂进行己二酸生产，对此在环境保护、生产控制等方面并未达到理想效果。故人们试图利用双氧水、空气、臭氧等作氧化剂，进行己二酸合成工艺研究。在此基础上，环己环己烯烯直接氧化法得以产生，包括环己环过氧化氢氧化合成己二酸工艺、环己烯臭氧氧化合成己二酸工艺等。

针对己二酸合成中，苯原料、丁二烯原料获取难度大、来源局限性强等特征。研究人员将研究视角转化为“生物合成”，即利用微生物转化功能，获取环己醇、环己烷、环己烯等物质，并在此基础上进行己二酸生产。例如，以葡萄糖为原材料，在酶的催化作用下得到2-氧代己二酸、2-羟基己二酸等，最终合成己二酸。相对其他己二酸合成工艺而言，生物法对环境的影响更小，属己二酸绿色合成工艺。但技术成熟度不高且产品纯度有待提升。

3 结论

总而言之，科学技术是推动一切事物创新发展的主动力，在己二酸生产中也不例外。基于近些年己二酸合成工艺理论与实践研究的不断深入，己二酸合成工艺呈现出多样化发展态势，并在节能环保大环境下，取向绿色化发展。因此，有必要了解己二酸合成工艺研究进展，促进先进合成工艺的应用推广，为己二酸工业化、市场化发展提供良好技术支撑。

参考文献：

[1]郭歌，王大陆，张志岩，等.己二酸绿色合成技术研究进展[J].河南化工，2019，36（09）：3-6.

[2]张志强.苯为原料制备己二酸工艺及机理研究[J].化工管理，2017（23）：27.

作者简介：

丁葳（1990- ），男，汉族，江苏省淮安市人，大学本科学历，助理工程师。